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Technical 駆動部サイジング・ガイド（ロータリ編）コントロールバルブ

Information

目 次 １．はじめに･･･････････････････････････････････････････････････････････････ 2

２．本ガイドの使用方法と使用上の注意･･･････････････････････････････････････ 2

３．Valdisk駆動部サイジング編･･････････････････････････････････････････････ 3

３－１ Valdiskと駆動部の組合せ･･･････････････････････････････････････････ 3

３－２ Valdisk駆動部サイジング手順･･･････････････････････････････････････ 4

３－３ Valdisk駆動部サイジングの前に･･････････････････････････････････････ 5

３－４ Valdisk駆動部サイジング計算式･･････････････････････････････････････ 5

３－５ Valdisk駆動部サイジング 計算例 ･････････････････････････････････ 8

３－６ Valdisk駆動部サイジングに用いる計算記号及び使用データ･････････････ 11

＜駆動部サイジング計算式・使用記号一覧＞（表３－１）･･･････････････ 11

＜駆動部サイジング・データ＞（テーブル３－１）･････････････････････ 12

＜駆動部サイジング・データ＞（テーブル３－２）･････････････････････ 13

４．ShearStream駆動部サイジング編････････････････････････････････････････ 14

４－１ ShearStreamと駆動部の組合せ･･････････････････････････････････････ 14

４－２ ShearStream駆動部サイジング手順･･････････････････････････････････ 15

４－３ ShearStream駆動部サイジングの前に････････････････････････････････ 16

４－４ ShearStream駆動部サイジング計算式････････････････････････････････ 16

４－５ ShearStream駆動部サイジング 計算例 ････････････････････････････ 18

４－６ ShearStream駆動部サイジングに用いる計算記号及び使用データ････････ 21

＜駆動部サイジング計算式・使用記号一覧＞（表４－１）･･･････････････ 21

＜駆動部サイジング・データ＞（テーブル４－１）･････････････････････ 22

＜駆動部サイジング・データ＞（テーブル４－２）･････････････････････ 23

TI 21F0A4

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TI 21F0A4

１．はじめに

YKVバルブは、グローブ、ロータリを問わず、駆動部にシリンダ方式を採用していることがその特長の 1つです。

グローブ同様、ロータリ(Valdisk, ShearStream)においても高い供給空気圧と、流体特性を利用する理想的な駆動方式と言

えます。

また、シリンダの上下室に空気供給を行う複動式（Fail-safe用スプリング入り）であり、駆動部としての剛性（駆動部ス

ティフネス）が高く、微小角度での動作も安定しています。

本書は、このシリンダ駆動部をロータリ・バルブに登載する場合の計算法を、“ガイド”としてまとめたもので、大きく、

・Valdisk ･･･････････････････（第 3章）

・ShearStream･･･････････････（第 4章）

に分けています。

関連の駆動部サイジングガイドとして、グローブ編もあります。

２．本ガイドの使用方法と使用上の注意

本書は、ロータリ弁(Valdisk, ShearStream)駆動部サイジングのガイドとしてまとめたものです。

駆動部サイジングは、弁サイジングが終わってから行うのが通例であり、その時点で最大流量における弁開度を正しく求

めておく必要があります。

しかし、弁開度をその都度正しく求めるのは大変であり、本ガイドでは、次の考え方で駆動部サイジングを進めています。

・弁開度は、制御性を考慮し最大流量時 80°を max.としています。

・ダイナミックトルク係数(Cd)、駆動部トルクの値は、弁設置（図３－１、図４－１のタイプ）に合わせて、安全サイド

に代表 1点を選び、計算に使用しています。

（注）Cd、駆動部トルクは、弁開度とはノンリニアに変化します。

また、液体の場合には

・チョークド・フローを生じない範囲内で御使用下さい。

（注）ロータリ弁は、グローブ弁に比べて圧力回復が大きく、キャビテーションやチョークド・フローが発生し易い傾

向があります。この様なアプリケイションでは、グローブ弁をお奨めします。

3/23 ３．Valdisk駆動部サイジング編 ３－１ Valdiskと駆動部の組合せ Valdiskは、通常 Fail-closeが要求される場合には Shaft UP-Stream、 Fail-openが要求される場合には、Shaft DOWN- Stream

に設置します。液体アプリケイションで、Fail-closeが要求され、且つ、ハンマリングが心配される場合は、Shaft DOWN- Stream

に設置します。

Valdiskでは、この事をシャフト・オリエンテーション（A. B, C, D 4 スタイル･･･図３－２参照）と言い、ここではサイジ

ング計算として液体，気体に分け、次の 5タイプに分類しています。

図３－１ Valdisk駆動部サイジング組合せ図

タ イ プ １ ２ ３ ４ ５

スタイル A D（特殊例） C

概略図

(Air-fail時)

ΔP：実差圧（コントロール時）

ΔPmax：最大差圧（締切時）

流 れ Shaft UP-Stream Shaft DOWN-Stream Shaft DOWN-Stream

作 動 逆 動 作

(Air-to-open : Fail-close)

逆 動 作

(Air-to-open

Fail-close)

正 動 作

(Air-to-close : Fail-open)

流 体 液 体 気 体 液 体 気 体 液 体

シ

ﾔ

フ

ト

・

オ

リ

エ

ン

テ

―

シ

ﾖ

ン

ハンマリング

検 討

駆動部スティフネスが

十分ある場合の設置

タイプ 1 では無理な

場合の設置

Valdisk駆動部サイジング計算式・使用記号一覧（表３－１）

Valdisk駆動部サイジング・データ（テーブル３－１）

使 用

・表

・テーブル Valdisk駆動部サイジング・データ（テーブル３－２）

（注）これ以外の組合せ（流し方）の場合は、御相談下さい。

図３－２ シャフト・オリエンテーション

TI 21F0A4

4/23 ３－２ Valdisk駆動部サイジング手順 前記の 5タイプ（組合せ）は、駆動部サイジング計算法で少しずつ異なってはいますが、大筋は同じです。

サイジング手順は、概略次の通りです。

図３－３ 駆動部サイジング手順図

TI 21F0A4

別途 GSを御参照下さい。

（本 TIの記載範囲）

･･･････液体で Fail-closeの場合

ウオーターハンマー防止の為の流れ方向をチェックする。

･････駆動部に、

ダイナミック・トルクに打勝つトルクを持たせる。

（チェック 3） ･･････スプリング、シリンダに

・シーティング（弁シャットオフ）

(必要なし) もしくは

・ブレークアウト（弁オープニング）

のトルクを持たせる。

（必要）

･･････駆動部に、空気供給時の

・ブレークアウト（弁オープニング）

もしくは

・シーティング（弁シャット・オフ）

のトルクを持たせる。

流体諸条件より Cv値を計算

本体定格対応の Cv値表より弁口径を決めます。

（チェック 1）

シャフト・オリエンテーションを

決定する。

（液体で Fail-close の場合のみチェック）

（チェック 2） ダイナミック・トルクのチェック

Air-fail時の シーティング又は

ブレークアウト

（チェック 3（イ））

スプリングによる

・Fail-close（シーティング） ・Fail-open（ブレークアウト）

（チェック 4） ・Air-to-openの場合 ブレークアウトのチェック

・Ait-to-closeの場合 シーティングのチェック

（チェック 3（ロ）） 供給空気による

・シーティング

・ブレークアウト

エンド

スタート

5/23 ３－３ Valdisk駆動部サイジングの前に 駆動部サイジングに当たって、次の項目が分かっていなければなりません。

・弁口径

TI 21F0A4

・パッキン材質

・ΔP（実差圧・コントロール時） これらは、Cv値計算や、プロセス・エンジニアリングを通して決定されます。

・ΔP max（最大差圧・締切り時）

・作動（正／逆動作）

・PS（供給空気圧）････操作圧

（注）PS（供給空気圧）について、

国内使用の場合、空気源装置からして Valdisk用としては、

PS = 0.294～0.588 MPa（一般的には、PS = 0.392 MPa程度）

と考えています。

Valdiskと駆動部組合せについて

・駆動部組合せ

（テーブル３－１）に弁口径と駆動部サイズとの組合せを示します。

◎印は、弁口径と駆動部の標準組合せ

〇印は、弁口径と駆動部の使用組合せ範囲

駆動部サイジング計算では、駆動部組合せ範囲内において、求めたトルク（ダイナミック・トルク等）より大きな

トルクを持つサイズの駆動部を選ぶことになります。

３－４ Valdisk駆動部サイジング計算式 サイジング手順に述べたように、どのタイプ（Valdiskと駆動部組合せ･･･図３－１参照）も、チェック 1～チェック 4まで

の検討が必要です。

従って、計算式は次のように記してあります。

チェック１

① 計算式

(a) タイプ 1の計算式

(b) タイプ 2の計算式

(c) タイプ 3の計算式

(d) タイプ 4の計算式

(e) タイプ 5の計算式 各計算式において、該当タイプについての計算を行えばよい。

② 選定（スプリング、シリンダ）

チェック 2 以下同様

チェック 3 以下同様

チェック 4 以下同様

（注）本サイジング計算式に使用する記号、データは

（表３－１） Valdisk駆動部サイジング計算式・使用記号一覧

（テーブル３－１） Valdisk駆動部サイジング・データ

（テーブル３－２） Valdisk駆動部サイジング・データ

に示します。

6/23 《駆動部サイジング計算式》

チェック１ シャフト・オリエンテーションの決定

〈要 約〉

液体で Fail-closeの場合、ウォータ・ハンマ防止のため、流れ方向をチェックする。

① 駆動部スティフネス(A・STF)の計算

(a) 液体で Fail-closeの場合･････（タイプ 1又は、タイプ 3が該当）

SPmaxPSTFA ∆

=・

(b) タイプ 2, タイプ 4, タイプ 5

検討不要

（注）アプリケイション上、問題ありません。

② シャフト・オリエンテーションの決定

TI 21F0A4

の場合 その弁口径における

最大の(A･STF)a値＞A･STF（計算値） （テーブル３－１）参照

Shaft UP-Stream（タイプ 1）とする。

（ハンマリングの心配なし）

の場合 その弁口径における

最大の(A･STF)a値＜A･STF(計算値) （テーブル３－１）参照

必ず Shaft DOWN-Stream（タイプ 3）とする。

（ハンマリングの心配があるため）

（テーブル３－１）において、

駆動部組合せ範囲内（◎印又は〇印･････弁口径で対応）で、計算した A･STF（駆動部スティフネス）が、その

弁口径における許容の(A･STF)a値を越える場合は、ハンマリングの心配があるため、Shaft DOWN-Streamとし

ます。

チェック２ ダイナミック・トルクのチェック

＜要 約＞

駆動部に、実差圧（コントロール時）によるダイナミック・トルクに打勝つトルクを持たせる。

① ダイナミック・トルクの計算

(a) タイプ 1

TD = TP + ΔPeff (CBT + Cd)

(b) タイプ 2

TD = TP + ΔP x CBT

(c) タイプ 3

TD = TP + ΔPeff (CBT + Cd)

(d) タイプ 4

TD = TP + ΔP x CBT

(e) タイプ 5

TD = TP + ΔPeff (CBT – Cd )

（注）タイプ 5は、(Cd＜0)です。従って、(-Cd＞0)

（注）ΔPeffは、ΔP（実差圧・最大流量コントロール時）とします。尚、Cv計算値においてチョークド・フローが発

生する場合は、御相談ください。

② 駆動部の選定

となる駆動部サイズを選定します。 駆動部トルク（チェック２、タイプ、PS ＞ TD

（テーブル３－１）参照

7/23 （テーブル３－１）において、

駆動部組合せ範囲内（◎印又は〇印･････弁口径対応）の駆動部トルク（チェック２用途）が求めたTDより大きな

サイズの駆動部を選びます。

（注）組合せ範囲内の駆動部サイズで、必要トルク(TD)がまかなえない場合は御相談ください。

チェック３ 弁シーティング／ブレークアウトにおける駆動部トルクのチェック

＜要 約＞

駆動部に、シーティング（弁シャット・オフ）又は、ブレークアウト（弁オープニング）のトルクを持たせる。

・タイプ 1, 2, 3 (Fail-close) ：シーティング・トルク

・タイプ 4, 5 (Fail-open) ：ブレークアウト・トルク

① シーティング・トルク、ブレークアウト・トルクの計算

(a) タイプ 1、タイプ 2･････シーティング・トルク

TST = TP + TS + ΔPmax(CBT – COT)

(b) タイプ 3･････シーティング・トルク

TST = TP + TS + ΔPmax(CBT + COT)

(c) タイプ 4、タイプ 5･････ブレークアウト・トルク

TBO = TP + TS + ΔPmax(CBT – COT)

② スプリングの選定

TI 21F0A4

となる駆動部を選定します。

（イ）Air-fail時、スプリングによるシーティング/ブレークアウト必要 駆動部トルク（チェック 3（イ）、タイプ）＞Tst又は Tbo （ロ）供給空気によるシーティング/ブレークアウト（空気圧＋スプリング）

駆動部トルク（チェック 3（ロ）、タイプ、PS）＞Tst又はTbo （テーブル３－１）参照

（テーブル３－１）において、

駆動部組合せ範囲内（◎印又は〇印･････弁口径対応）の駆動部トルク（チェック 3（イ）又は 3（ロ）用途）が求

めたTST 又はTBO より大きなサイズの駆動部を選びます。

（注）組合せ範囲の駆動部サイズで、必要トルク(Tst又は Tbo)が、まかなえない場合は御相談下さい。

チェック４ Air-to-open（ブレークアウト）/close（シーティング）のチェック 〈要 約〉

駆動部に、空気供給時のブレークアウト（弁オープニング）又は、シーティング（弁シャット・オフ）のトルクを持た

せる。

・タイプ 1, 2, 3 (Air-to-open) ：ブレークアウト・トルク

・タイプ 4, 5 (Air-to-close) ：シーティング・トルク

① ブレークアウト・トルク、シーティング・トルクの計算

(a) タイプ 1、タイプ 2･････ブレークアウト・トルク

TBO = TP + TS + Pmax(CBT + COT)

(b) タイプ 3･････ブレークアウト・トルク

TBO = TP + TS + Pmax(CBT - COT)

(c) タイプ 4、タイプ 5･････シーティング・トルク

Tst = TP + TS + Pmax(CBT + COT)

② 駆動部の選定

となる駆動部サイズを選定する。

（テーブル３－１）において、

駆動部トルク（チェック 4、タイプ、PS）＞TBO又はTST

（テーブル３－１）参照

駆動部組合せ範囲内（◎印又は〇印･････弁口径対応）の駆動部トルク（チェック 4用途）が求めたTBO又は

TSTより大きなサイズの駆動部を選びます。

(注)組合せ範囲の駆動部サイズで必要トルク（TBO又はTST）がまかなえない場合は、御相談下さい。

8/23 ３－５ Valdisk駆動部サイジング計算例 駆動部サイジングの計算例を示します。

計算例は、

・3-4 駆動部サイジング計算式を、チェック毎に列挙し、

・3-6 使用記号及びデータとの対比を取りながら、

計算を進めています。

《駆動部サイジング計算例》

（解 説）

・本例は、中口径 Valdiskにおける駆動部サイジング例です。

・液体、Fail-closeであるため、タイプの決定はシャフト・オリエンテーションのチェックにて行っています。

・本例題の最後に、チェック 1～4を表にまとめています。

この表で見るように、Valdiskでは、TD（ダイナミック・トルク）より、TBO（ブレークアウト・トルク･･･(注)）のほう

が通常大きいと言われています。（注）タイプ 4，5 の場合は、TDよりTST（シーティング・トルク）の方が通常大きいと言

われています。

・この表より、最終的な駆動部選定としては、STD50(H)が適切と言えます。

〈サイジング基礎データ〉

次の弁サイズを選択したとします。

・弁 口 径･･････････････････････････････200A（弁開度：max80°）

・本体定格････････････････････････････････JIS 10K

・パッキン材質････････････････････････････PTFE

・ΔP（実差圧：コントロール時）･･････････0.147 MPa

・ΔPmax（最大差圧：締切り時）･･････････0.686 MPa

・作 動･･･････････････････････････････逆動作(Air-to-open : Fail-close)

・PS（供給空気圧）･･･････････････････････0.392 MPaにて弁操作する

・流 体･･･････････････････････････････液 体

・流 れ･･･････････････････････････････シャフト・オリエンテーションにて決定する。

〈タイプの決定〉

・液体で、Fail-close であるため、タイプ 1 又はタイプ 3 となる･････タイプの決定はチェック 1 にて行います（組合せ図

３－１参照）。

〈駆動部組合せ〉

・駆動部組合せは（テーブル３－１）より、

弁口径：200Aの場合、次の駆動部が選定出来ます。

（駆動部 No. 5, 6）･･･････◎印：STD 50 (S, H)･････スタンダード 50

（駆動部 No. 7, 8）･･･････〇印：SHD 100 (S, H)･････スタンダード 100

（駆動部 No. 9, 10）･････〇印：STD 100 (S, H)･････スタンダード 100

（注）：(S, H) は、スプリング S（スタンダード）、H（ヘビーデュティ）を表します。

〈各チェック〉

・チェック１ シャフト・オリエンテーションの決定

（注）本チェックは液体、Fail-closeの場合のみ行います。

・ 75139206860 ...

PmaxPSTFAS

==∆

=・

A･STF （駆動部スティフネス）･････計算値

ΔPmax（最大差圧）＝0.686 MPa

PS （供給空気圧）＝0.392 MPa

・シャフト・オリエンテーションについて

通常、液体、Fail-closeの場合、A･STF（計算値）がその弁口径組合せ駆動部における･･･(A･STF)a･･･許容駆動部ステ

ィフネスの最大値を越えない限り、Shaft UP-Streamとします。

TI 21F0A4

9/23 弁口径 200Aの場合、(A･STF)a ＞A･STF（計算値）となる駆動部は･････（テーブル３－１）参照

（駆動部 No. 5, 6）：STD 50 (S, H)･････2.4 (A･STF)a

（駆動部 No. 7, 8）：SHD 100 (S, H)･････5.8 ＞1.75 （計算値）

（駆動部 No. 9, 10）：STD 100 (S, H)･････6.0

となります。

従って、

・シャフト・オリエンテーション･････スタイル A (Shaft UP-Stream)となります。

タイプ 1に該当する。（組合せ図３－１参照）

（サイジング計算式は、タイプ 1を使用する）

・使用可能駆動部

（駆動部 No. 5, 6）：STD 50 (S, H)

（駆動部 No. 7, 8）：SHD 100 (S, H)

（駆動部 No. 9, 10）：STD 100 (S, H)

（注）200Aの場合、

(A･STF)aの最大値＝6.0

(A･STF)a･････6.0 ＜A･STF（計算値）となる場合は、Shaft DOWN-Stream（タイプ 3）となります。

・ チェック２ ダイナミック・トルクのチェック

・TD = TP + ΔPeff (CBT + Cd) =7.938 + 14.7 (0.672 + 4.59) = 85.2 N-m

TD（ダイナミック・トルク）N-m･････計算値

TP（パッキン・トルク）＝7.938 N-m

（テーブル３－２）200A, PTFE参照

CBT（ベアリング・トルク係数）＝0.672

（テーブル３－２）200A, CBT 参照

Cd（ダイナミックトルク係数）=4.59

（テーブル３－２）200A, Cd 参照

ΔPeff（実効差圧）＝0.147 MPa/14.7 N/cm2

〔ΔPeffは、ΔP（実差圧・最大流量コントロール時）＝0.147 MPa/14.7 N/cm2とします〕

・駆動部の選定

チェック 1で選ばれた駆動部で、且つ必要トルク(TD = 85.2 N-m)を上回る駆動部は、

･･･（テーブル３－１）駆動部トルク（チェック 2用途、タイプ 1, PS =0.392 MPa）参照

（駆動部 No.5）：STD 50 (S)･････319.4（駆動部トルク N-m）

TI 21F0A4

（駆動部 No.6）：STD 50 (H)･････1185.4

（駆動部 No.7）：SHT 100 (S)･････629.5

（駆動部 No.8）：SHT 100 (H)･････128.8 ＞85.2 N-m （計算値）

（駆動部 No.9）：STD 100 (S)･････751.8

（駆動部 No.10）：STD 100 (H)･････1125.2

・ チェック３ 弁シーティングにおける駆動部のトルクのチェック

TST= TP + TS + ΔPmax (CBT –COT) = 7.938 +55.27 +68.97(0.672 –0. 423) = 80.3 N-m

TST（シーティング・トルク）N-m･････計算値

TP = 7.938 N-m

TS（シート・トルク）= 55.27 N-m

（テーブル３－２）200A, TS参照

CBT =0. 672

COT （オフバランス・トルク係数）=0. 423

（テーブル３－２）200A、COT参照

ΔPmax（最大差圧・締切り時）= 0.686 MPa/68.6 N/cm2

・スプリングの選定

Air-fail時、スプリングによるシーティングを行う（チェック 3（イ））とすれば

チェック 2で選ばれた駆動部で、且つ、必要トルク(Tst = 80.3 N-m)を上回る駆動部は、

･･･（テーブル３－１）駆動部トルク（チェック 3（イ）用途、タイプ 1参照

10/23 （駆動部 No.6）：STD 50 (H)･････129.5（駆動部トルク N-m）

（駆動部 No.7）：SHT 100 (S)･････82.5 ＞80.3 N-m（計算値）

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（駆動部 No.8）：SHT 100 (H)･････292.2

（駆動部 No.10）：STD 100 (H)･････250.0

となります。

・ チェック４ 逆動作Air-to-open（ブレークアウト）のチェック

TBO = TP + TS + ΔPmax (CBT + COT) = 7.938 +55.27 +68.6(0.672 +0. 423) = 138.3 N-m

TBO（ブレークアウト・トルク）N-m･････計算値

TP = 7.938 N-m

TS = 55.27 N-m

CBT =0. 672

COT = 0.423

ΔPmax = 0.686 MPa/68.6 N/cm2

・駆動部の選定

チェック 3で選ばれた駆動部で、且つ、必要トルク(TBO = 138.3 N-m)を上回る駆動部は、

･･･（テーブル３－１）駆動部トルク（チェック 4用途、タイプ 1, PS = 0.392 MPa）参照

（駆動部 No.6）：STD 50 (H)･････338.6（駆動部トルク N-m）

（駆動部 No.7）：SHT 100 (S)･････858.5

（駆動部 No.8）：SHT 100 (H)･････649.3 ＞138.3 N-m（計算値）

（駆動部 No.10）：STD 100 (H)･････902.4

となります。

・以上、チェック 1～4を表にまとめてみます。

弁口径：200A (Shaft UP-Stream)

PS（供給空気圧）： 0.392 MPa

（作動：Air-to-open, Fail-close）

〈チェック 1〉 〈チェック 2〉 〈チェック 3〉 〈チェック 4〉 駆 動 部

駆動部ｽﾃｨﾌﾈｽ ﾀﾞｲﾅﾐｯｸ･ﾄﾙｸ ｼｰﾃｨﾝｸﾞ･ﾄﾙｸ ﾌﾞﾚｰｸｱｳﾄ･ﾄﾙｸ

Shaft UP-Stream TD N-m TST N-m TBO N-m

駆

動

部

No..

サイズ スプ

リング (A･STF)a 可否 駆動部

トルク

可否 駆動部

トルク

可否 駆動部

トルク

可否

駆動部

選 定

（計 算 値） (1.75) (85.3) (80.26) (138.4)

5 S 319.4 〇 × ×

6

STD50

H

2.4 〇

185.4 〇 129.5 〇 338.6 〇 ◎

7 S 629.4 〇 82.5 〇 858.5 〇 △

8

SHT100

H

5.8 〇

128.8 〇 292.2 〇 649.3 〇 △

9 S 751.8 〇 7.94 × ×

10

STD100

H

6.0 〇

125.2 〇 250.0 〇 902.4 〇 △

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３－６ Valdisk駆動部サイジングに用いる計算記号及び使用データ ・計算式使用記号一覧（表３－１）

サイジング計算式登場の使用記号は、各 チェック 毎に完結するように全て記載してあります。

また、5タイプ共通の表でもあるため、どのタイプで使用するかが識別出来るようになっています。

・駆動部サイジング・データ（テーブル３－１）

タイプ 1, 2, 3, 4, 5共通に用いるシリンダ、スプリング・データです。

・駆動部サイジング・データ（テーブル３－２）

タイプ 1, 2, 3, 4, 5共通に用いる流体力計算用データです。

〔Valdisk 駆動部サイジング計算式・使用記号一覧〕 （表３－１）

タ イ プ ﾁｪｯｸ 記 号

1 2 3 4 5 名 称 単 位 参 照

駆動部ｻｲｽﾞ 〇 〇 〇 〇 〇 （テーブル３－１） 共通

PS 〇 〇 〇 〇 〇 供給空気圧 MPa G （ﾃｰﾌﾞﾙ 3-1） A･STF 〇 〇 駆動部ｽﾃｨﾌﾈｽ（計算値） A･STF=ΔPmax/PS

ΔPmax 〇 〇 最大差圧（締切り時） MPa

1

(A･STF)a 〇 〇 許容駆動部ｽﾃｨﾌﾈｽ （ﾃｰﾌﾞﾙ 3-1）◎及び 〇の( )内数値

TD 〇 〇 〇 〇 〇 ﾀﾞﾞｲﾅﾐｯｸ･ﾄﾙｸ（計算値） N-m

TP 〇 〇 〇 〇 〇 ﾊﾟｯｷﾝ･ﾄﾙｸ N-m （ﾃｰﾌﾞﾙ 3-2） CBT 〇 〇 〇 〇 〇 ﾍﾞｱﾘﾝｸﾞ･ﾄﾙｸ係数 （ﾃｰﾌﾞﾙ 3-2） Cd 〇 〇 〇 ﾀﾞｲﾅﾐｯｸ･ﾄﾙｸ係数 （ﾃｰﾌﾞﾙ 3-2）

･･･ﾀｲﾌﾟ 1, 3, 5用 ΔPeff 〇 〇 〇 実効差圧（ΔPeff=ΔPとする） MPa ﾁｮｰｸﾄﾞ･ﾌﾛｰ発生時は

別途

ΔP 〇 〇 〇 〇 〇 実差圧（ｺﾝﾄﾛｰﾙ時） MPa

2

駆動部ﾄﾙｸ 〇 〇 〇 〇 〇 （ﾁｪｯｸ 2用･･･ﾀｲﾌﾟ、PS毎） N-m （ﾃｰﾌﾞﾙ 3-1） ･･･（ﾁｪｯｸ 2用途）

TST 〇 〇 〇 ｼｰﾃｨﾝｸﾞ･ﾄﾙｸ（計算値） N-m

Tbo 〇 〇 ﾌﾞﾚｰｸｱｳﾄ･ﾄﾙｸ（計算値） N-m

TP 〇 〇 〇 〇 〇 ﾊﾟｯｷﾝ･ﾄﾙｸ N-m （ﾃｰﾌﾞﾙ 3-2） TS 〇 〇 〇 〇 〇 ｼｰﾄ･ﾄﾙｸ N-m （ﾃｰﾌﾞﾙ 3-2） CBT 〇 〇 〇 〇 〇 ﾍﾞｱﾘﾝｸﾞ･ﾄﾙｸ係数 （ﾃｰﾌﾞﾙ 3-2） COT 〇 〇 〇 〇 〇 ｵﾌﾊﾞﾗﾝｽ･ﾄﾙｸ係数 （ﾃｰﾌﾞﾙ 3-2） ΔPmax 〇 〇 〇 〇 〇 最大差圧（締切り時） MPa

駆動部ﾄﾙｸ 〇 〇 〇 〇 〇 （ﾁｪｯｸ 3(ｲ)用･･･ﾀｲﾌﾟ毎） N-m （ﾃｰﾌﾞﾙ 3-1） ･･･（ﾁｪｯｸ 3(ｲ)用途）

3

駆動部ﾄﾙｸ 〇 〇 〇 〇 〇 （ﾁｪｯｸ 3(ﾛ)用･･･ﾀｲﾌﾟ、PS毎） N-m （ﾃｰﾌﾞﾙ 3-1） ･･･（ﾁｪｯｸ 3（ﾛ）用途）

TBO 〇 〇 〇 ﾌﾞﾚｰｸｱｳﾄ･ﾄﾙｸ（計算値） N-m

TST 〇 〇 ｼｰﾃｨﾝｸﾞ･ﾄﾙｸ（計算値） N-m

TP 〇 〇 〇 〇 〇 ﾊﾟｯｷﾝ･ﾄﾙｸ N-m （ﾃｰﾌﾞﾙ 3-2） TS 〇 〇 〇 〇 〇 ｼｰﾄ･ﾄﾙｸ N-m （ﾃｰﾌﾞﾙ 3-2） CBT 〇 〇 〇 〇 〇 ﾍﾞｱﾘﾝｸﾞ･ﾄﾙｸ係数 （ﾃｰﾌﾞﾙ 3-2） COT 〇 〇 〇 〇 〇 ｵﾌﾊﾞﾗﾝｽ･ﾄﾙｸ係数 （ﾃｰﾌﾞﾙ 3-2） ΔPmax 〇 〇 〇 〇 〇 最大差圧（締切り時） MPa

4

駆動部ﾄﾙｸ 〇 〇 〇 〇 〇 （ﾁｪｯｸ 4用･･･ﾀｲﾌﾟ、PS毎） N-m （ﾃｰﾌﾞﾙ 3-1） ･･･（ﾁｪｯｸ 4用途）

12/23 〔Valdisk 駆動部サイジング・データ〕 （テーブル３－１）

PS

供給空気圧

NO. 50 80 100

150

200

250

300

350

400

450

500

600

(MPaG)タイプ1,2,3

タイプ4,5

プ1,2,3

タイプ4,5

タイプ1,2,3

タイプ4,5

0.294 53.4 90.2 91.1 53.40.392 84.4 124.2 124.2 84.40.490 115.2 157.2 190.2 115.2

STD 0.588 146.1 190.2 190.2 146.125 0.392 38.1 82.6 82.6 38.1

0.490 69.0 116.7 49.6 85.5 115.7 69.00.588 99.7 148.8 148.8 99.90.294 120.4 159.4 159.3 120.4

S 0.392 180.7 223.9 34.5 60.6 223.9 180.7SHT 0.490 241.1 288.4 288.4 241.150 0.392 106.9 157.9 157.9 106.9

0.490 167.1 222.6 222.6 167.10.294 211.8 325.9 325.9 211.80.392 319.4 442.8 442.8 319.40.490 426.9 559.8 559.8 426.9

STD 0.588 534.4 676.8 676.8 534.450 0.392 185.4 338.6 338.6 185.4

6 H 0.490 292.8 455.7 129.5 244.3 455.7 292.80.588 400.3 572.6 572.6 400.30.294 419.8 523.2 623.2 413.8

SHT 0.392 629.5 858.5 858.5 629.5100 0.392 128.8 649.4 649.3 128.8

0.490 344.2 884.8 884.8 344.20.294 485.6 784.8 784.7 485.60.392 751.8 1072.7 1072.7 751.80.490 1018 1360.8 1360.8 1018

STD 0.588 1284.0 1648.8 1648.8 1284.0100 0.392 125.2 902.4 902.4 125.2

10 H 0.490 391.0 1190.5 250.0 937.8 1190.5 391.00.588 656.8 1478.6 1478.6 656.80.294 1269 1631.5 1631.5 1269

11 S 0.392 1797 2201.5 79.4 312.9 2201.5 1797STD 0.490 2324 2771.6 2771.6 2324200 0.294 643.3 1461.6 1461.6 643.3

12 H 0.392 1170 2032.0 250.0 937.8 2092.0 11700.490 1697 2602.6 2602.6 1697

・駆動部：（名称）･･････････STD（スタンダード・タイプ） ・駆動部トルク

　　　　　　　　　　　　 　　SHT（ショート・タイプ）

　　　　　　（サイズ）･･････25～100（呼び、サイズ）･･･数値は、 シリンダ概略面積(in2)

（注） （スプリング）･････S（スタンダード） 　

　　　　　　　　　　　　　　 　H（ヘビーデューティ）・駆動部組合せ････････････◎（弁口径対応の駆動部、標準組合せ）

　　　　　　　　　　　　　 〇（弁口径対応の駆動部、使用組合せ範囲）

　　チェック3（ｲ）：スプリング・トルク

　　チェック3（ﾛ）：供給空気のよるトルク

(0.8

7) ◎

(0.5

4) ◎

(5.5

) 〇

(3.2

) 〇

(2.2

) 〇

(1.9

) 〇

(1.2

) 〇

(2.4

) ◎

(1.4

) ◎

(0.9

8) ◎

(0.8

4) ◎

(5.8

) 〇

(3.3

) 〇

9 S

(6.0

) 〇

(3.4

) 〇

(10.

4) 〇7

8

(2.4

) ◎

(1.3

) ◎

(8.3

) 〇

(2.2

) 〇

5 S

(4.3

) 〇

3

4 H (8.3

) 〇

(3.1

) ◎

(3.1

) ◎

(1.7

) ◎

(0.8

1) ◎

1

2

S

H

サイズ

スプリング

駆動部駆動部

弁口径(A)と駆動部組合せ

テーブル中（　　）内数値は、

　　許容駆動部スティフネス(A･STF)aを示す〈チェック１〉

チェック用途

〈チェック2〉 〈チェック3(ｲ）〉 〈チェック(ﾛ）〉

駆動部トルク N-m

S

H

8.1 39.4

100.7 134.3

25.0 110.8

82.5 233.4

292.2 732.5

79.4 312.9

TI 21F0A4

13/23

〔Valdisk 駆動部サイジング・データ〕 （テーブル３－２）

TS CBT COT

弁口径(A)

1 3 550 〇 〇 3.63 28.71 4.21 0.021 0.033 0 0 080 〇 〇 3.63 28.71 8.72 0.049 0.066 0.33 0 -0.33100 〇 〇 5.0 38.32 15.29 0.118 0.116 0.98 0.16 -0.66150 〇 〇 6.37 51.35 33.61 0.208 0.272 3.77 0.66 -3.11200 〇 〇 7.94 64.19 55.27 0.672 0.423 4.59 0.66 -3.77250 〇 〇 7.94 64.19 90.94 1.10 0.697 10.65 1.31 -9.01300 〇 〇 9.70 76.64 118.58 2.11 0.91 23.60 2.95 -19.83350 〇 9.70 76.64 163.07 2.95 1.40 32.94 4.10 -27.54400 〇 9.70 76.64 220.0 4.08 1.89 40.98 5.24 -34.58450 〇 11.07 89.18 249.5 5.41 2.15 95.39 11.96 -80.15500 〇 12.84 101.92 352.5 8.73 3.03 102.11 12.78 -85.88600 〇 12.84 101.92 444.6 11.01 3.57 138.50 17.37 -11637

タイプにより異なるデータ（液体のみ）

150(

JIS

10K)

300(

JIS

20 K

)

本体定格

（ベアリングトルク係数）

（オフバランストルク係数）

タイプ　

Cd（ダイナミック・トルク係数各タイプ(1～5)共通データ

TP（パッキン・トルク）

PTFE（テフロン）

N-m

AFP（アスベストフリー）

N-m

（シートトルク）

N-m

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14/23

４．ShearStream駆動部サイジング編 ４－１ ShearStreamと駆動部の組合せ ShearStreamは、特定のアプリケイション（エロージョンの心配される場合）を除いて、通常 Shaft DOWN-Streamに設置

します。

また、液体/気体、正/逆動作等どちらにも使用出来ます。ここでは、サイジング計算を次の 4タイプに分けてあります。

図４－１ ShearStream駆動部サイジング組合せ

タ イ プ 1 2 3 4

概 略 図

ΔP：実差圧（コントロール時）

ΔPmax：最大差圧（締切り時）

流れ方向 Shaft DOWN-Stream

（全てのアプリケイション）

Shaft UP-Stream

（特定のアプリケイション）

（例）エロージョン

流 体 液 体 気 体 液 体 気 体

作 動

・逆動作：(Air-tp-open)：Fail-close

・正作動：(Air-to-close)：Fail-open どちらでも可

〈EXPL〉

Air-to-open (Fail-close) Air-to-close (Fail-open)

ShearStream駆動部サイジング計算式・使用記号一覧（表４－１）

ShearStream駆動部サイジング・データ（テーブル４－１）

使 用

・表

・テーブル ShearStream駆動部サイジング・データ（テーブル４－２）

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15/23 ４－２ ShearStream駆動部サイジング手順 前記の 4タイプ（組合せ）は、駆動部サイジング計算法で少しずつ異なってはいますが、大筋は同じです。

サイジングの手順は、概略次の通りです。

図４－２ 駆動部サイジング手順図

別途 GSを御参照下さい。

（本 TIの記載範囲）

･･･････駆動部に、

ダイナミック・トルクに打勝つトルクを持たせる。

（チェック 2）

･･････スプリング、シリンダに

・シーティング（弁シャットオフ）

（必要なし） もしくは

・ブレークアウト（弁オープニング）

のトルクを持たせる

(必要)

･･･････駆動部に、空気供給時の

・ブレークアウト（弁オープニング）

もしくは

・シーティング（弁シャットオフ）

のトルクを持たせる。

スタート

流体諸条件より Cv値を計算

本体定格対応の Cv値表より弁口径を決めます。

（チェック 1）

（液体のみ）

ダイナミック・トルクのチェック

Air-fail時の シーティング又は

ブレークアウト

（チェック 2（ｲ））

スプリングによる

・Fail-close（シーティング） ・Fail-open（ブレークアウト）

（チェック 3）

・Air-to-open ブレークアウトのチェック

・Air-to-close シーティングのチェック

（チェック 2（ﾛ）） 供給空気による

・シーティング

・ブレークアウト

エンド

TI 21F0A4

16/23 ４－３ ShearStream駆動部サイジングの前に 駆動部サイジングに当たって、次の項目が分かっていなければなりません。

・弁口径

・パッキン材質

・ΔP（実差圧・コントロール時）

・ΔPmax（最大差圧・締切り時） これらは、Cv値計算やプロセス・エンジニアリングを通して決定されます。

・作動（正/逆動作）

・PS（供給空気圧）････操作圧

（注）PS（供給空気圧）について、

国内使用の場合、空気源装置からして、ShearStream用としては、

PS = 0.294 ～ 0.588 MPa （一般的に、PS =0.3924 MPa程度）

と考えています。

TI 21F0A4

ShearStreamと駆動部組合せについて ・駆動部組合せ

（テーブル４－１）に、弁口径と駆動部サイズの組合せを示します。

◎印は、弁口径と駆動部の標準組合せ

〇印は、弁口径と駆動部の使用組合せ範囲

駆動部サイジング計算では、駆動部組合せ範囲内において、求めたトルク（ダイナミック・トルク等）より、大きな

トルクを持つサイズの駆動部を選ぶことになります。

４－４ ShearStream駆動部サイジング計算式 サイジング手順に述べたように、どのタイプ（ShearStreamと駆動部組合せ･･･図４－１参照）も、チェック 1～チェック 3

までの検討が必要です。

従って、計算式は次のように記してあります。

チェック１

① 計算式

(a) タイプ 1の計算式

(b) タイプ 2の計算式

(c) タイプ 3の計算式

(d) タイプ 4の計算式 各計算式において、該当タイプについての計算を行えば良い。

② 選定（スプリング、シリンダ）

チェック２ 以下同様

チェック３ 以下同様

（注）本サイジング計算に使用する記号、データは、

（表４－１）･････････････ShearStream駆動部サイジング計算式・使用記号一覧

（テーブル４－１）･･･････ShearStream駆動部サイジング・データ

（テーブル４－２）･･･････ShearStream駆動部サイジング・データ

に示します。

17/23 《駆動部サイジング計算式》

チェック１ ダイナミック・トルクのチェック

〈要 約〉

駆動部に、実差圧（コントロール時）によるダイナミック・トルクに打ち勝つトルクを持たせる。

① ダイナミック・トルクの計算

(a) タイプ 1、タイプ 3･････液体のみ

TD = TP + ΔPeff x CD

（注）ΔPeffは、ΔP（実差圧・最大流量コントロール時）とします。尚、Cv値計算において、チョークド・フ

ローが発生する場合は御相談下さい。

(b) タイプ 2、タイプ 4･････気体

検討不要

(注)気体の場合、ダイナミック・トルクの影響は小さいのため、検討不要です。

② 駆動部の選定

となる駆動部サイズを選定します。 駆動部トルク（チェック 1、正/逆動作、PS）＞TD

（テーブル４－１）参照

（テーブル４－１）において、

駆動部組合せ範囲内（◎又は〇印･････弁口径対応）の、駆動部トルク（チェック 1 用途）が求めたTDより大き

なサイズの駆動部を選びます。

（注）組合せ範囲内の駆動部サイズで、必要トルク(TD)がまかなえない場合は、御相談下さい。

チェック２ 弁シーティング/ブレークアウトにおける駆動部トルクのチェック

〈要 約〉

駆動部に、シーティング（弁シャット・オフ）又はブレークアウト（弁オープニング）のトルクを持たせる。

・Fail-close （逆作動）･････シーティング・チェック

・Fail-open （正作動）･････ブレークアウト・チェック

① シーティング・トルク、ブレークアウト・トルクの計算

(a) タイプ 1、タイプ 2･････Shaft DOWN-Stream

TSB = TP + TS + ΔPmax (CB + CS)

(b) タイプ 3、タイプ 4･････Shaft UP-Stream

TSB = TP + TS + ΔPmax x CB + A

A = TS – ΔPmax x CS

A＜0 のとき A=0とします

② スプリングの選定

TI 21F0A4

となる駆動部サイズを

選定します。

(ｲ) Air-fail時、スプリングによるシーティング/ブレークアウト必要 駆動部トルク（チェック 2(ｲ)、正/逆動作）＞TSB

（ﾛ）供給空気圧によるシーティング/ブレークアウト（空気圧＋スプリング）

駆動部トルク（チェック 2（ﾛ）、正/逆動作、PS）＞TSB

テーブル（４－１）参照

テーブル（４－１）において、

駆動部組合せ範囲内（◎又は〇印･････弁口径対応）の、駆動部トルク（チェック 2(ｲ)又は 2(ﾛ)用途）が、求

めたTSBより大きなサイズの駆動部を選びます。

（注）組合せ範囲の駆動部サイズで、必要トルク(TSB)がまかなえない場合は、御相談下さい。

チェック３ Air-to-open（ブレークアウト）/close（シーティング）のチェック 〈要 約〉

駆動部に、空気供給時のブレークアウト（弁オープニング）又は、シーティング（弁シャット・オフ）のトルクを持た

せる。

・Air-to-open（逆動作）･････ブレークアウト・トルク

・Air-to-close（正動作）･････シーティング・トルク

18/23 ① ブレークアウト・トルク、シーティング・トルクについて

(a) タイプ 1、タイプ 2･････Shaft DOWN-Stream

TSB ･････チェック 2で求めたトルクと同じです。

(b) タイプ 3、タイプ 4･････Shaft UP-Stream

TSB ･････チェック 2で求めたトルクと同じです。

② 駆動部の選定

TI 21F0A4

となる駆動部サイズを選定します。

（テーブル４－１）において、

駆動部組合せ範囲内（◎又は〇印･････弁口径対応）の、駆動部トルク（チェック 3用途）が、求めたTSBより大き

なサイズの駆動部を選びます。

（注）組合せ範囲の駆動部サイズで、必要トルク(TSB)がまかなえない場合は、御相談下さい。

４－５ ShearStream駆動部サイジング 計算例 駆動部サイジングの計算例を示します。

計算例は、

・４－４ 駆動部サイジング計算式を、 チェック 毎に列挙し、

・４－６ 使用記号及びデータとの対比を取りながら、

計算を進めています。

《駆動部サイジング計算例》

（解 説）

・本例は、中口径 ShearStreamにおける駆動部サイジング例です。

・駆動部組合せ（図４－１参照）に示すように、ShearStreamは、通常 Shaft DOWN-Streamで使用します。

・また、ShearStreamの駆動部サイジングは、正/逆動作とも、計算式は同じです。

ただ、シリンダ、スプリング等の選定値（駆動トルク）が、正/逆動作によって異なります。（テーブル４－１参照）

・本例題の最後に、チェック 1～3 を表にまとめています。この表で見るように、ShearStreamについてもTD（ダイナミ

ック・トルク）より、TSB（シーティング/ブレークアウト・トルク）の方が通常大きいと言われています。

・この表より、最終的な駆動部選定としては、SHT 50(H)が適切と言えます。

〈サイジング基礎データ〉

次の弁サイズを選定したとします．

・弁 口 径･････････････････････････････150A（弁開度 max80°）

・本体定格･････････････････････････････JIS 10K

・パッキン材質･････････････････････････PTFE

・ΔP（実差圧：コントロール時）････････0.147 MPa

・ΔPmax（最大差圧：締切り時）････････0.98 MPa

・作 動･････････････････････････････逆動作 (Air-to-open : Fail-close)

・PS（供給空気圧）･････････････････････0.392 MPaにて弁操作する

・流 体･････････････････････････････液 体

・流 れ･････････････････････････････Shaft DOWN-Stream

〈タイプの決定〉

・液体、Shaft DOWN-Streamであり タイプ 1に該当する。

駆動部トルク（チェック 3、正/逆動作、PS）＞TSB

（テーブル４－１）参照

（組合せ図４－１）参照

（サイジング式は、タイプ 1を使用する。）

〈駆動部組合せ〉

・駆動部組合せは、（テーブル４－１）より、

弁口径：150Aの場合、次の駆動部が選定出来ます。

19/23 （駆動部 No.1, 2）･････◎印：STD 25 (S・H)･････スタンダード 25

（駆動部 No.3, 4）･････〇印：SHT 50 (S・H)･････ショート 50

（駆動部 No.5, 6）･････〇印：STD 50 (S・H)･････スタンダード 50

（駆動部 No.7, 8）･････〇印：SHT 100 (S・H)･････ショート 100

（注）：(S・H)は、スプリング S（スタンダード）、H（ヘビーデュティ）を表します。

〈各チェック〉

・ チェック１ ダイナミック・トルクのチェック

・TD = TP + ΔPeff x CD = 6.37 + 14.7 x 4.10 = 66.6 N-m

TD（ダイナミック・トルク）N-m･････計算値

TP（パッキン・トルク）=6.37 N-m

（テーブル４－２）150A, PTFE参照

CD（ダイナミック・トルク係数）=4.10

（テーブル４－２）150A, CD 参照

ΔPeff（実効差圧）=0.147 MPa/14.7 N/cm2

ΔPeffは、ΔP（実差圧・最大流量コントロール時）=0.147 MPaとします。

・駆動部の選定

駆動部組合せ（◎印又は〇印）の中から、必要トルク(TD = 6.66 N-m)を上回る駆動部は、

･･･（テーブル４－１）駆動部トルク（チェック 1用途、タイプ 1、逆動作、PS = 0.392 MPa）参照

（駆動部 No.1）：STD 25 (S)･･････84.4 （駆動部トルク N-m）

TI 21F0A4

（駆動部 No.3）：SHT 50 (S)･･････180.7

（駆動部 No.4）：SHT 50 (H)･･････106.9

（駆動部 No.5）：STD 50 (S)･･････319.4 ＞6.66 N-m（計算値）

（駆動部 No.6）：STD 50 (H)･･････185.4

（駆動部 No.7）：SHT 100 (S)･･････629.5

（駆動部 No.8）：SHT 100 (H)･････128.8

となります。

・ チェック２ 弁シーティングにおける駆動部トルクのチェック

・シーティング・トルク（ブレークアウト・トルク）の計算

TSB = TP + TS + ΔPmax (CB + CS) = 6.37 + 24.5 + 98 x (0.238 + 269) = 80.6 N-m

TSB（シーティング・トルク）N-m･････計算値

TP =6.37 N-m

TS（シート・トルク）=24.5 N-m

（テーブル４－２）150A, TS参照

CB（ベアリング・トルク係数）=0.238

（テーブル４－２）150A, CB参照

ΔPmax（最大差圧・締切り時）=0.98 MPa/98 N/cm2

CS（シーティング・トルク係数）=0.269

・スプリングの選定

Air-fail時、スプリングによるシーティングを行う（チェック 2(ｲ)）とすれば

チェックで選ばれた駆動部で、且つ、必要トルク(TSB = 80.6 N-m)を上回る駆動部は、

･･･（テーブル４－１）駆動部トルク（チェック 2(ｲ)用途、逆動作）参照

（駆動部 No.4）：SHT 50 (H)･････100.7（駆動部トルク N-m）

（駆動部 No.6）：STD 50 (H)･････129.5

（駆動部 No.7）：SHT 100 (S)･････82.5 ＞80.6 N-m(計算値)

（駆動部 No.8）：SHT 100 (H)･････292.2

となります。

・ チェック３ 逆動作Air-to-open（ブレークアウト）のチェック

・ブレークアウト・トルク(TSB)は、チェック 2で求めたTSB（シーティング・トルク）と同一です。

TSB = 80.6 N-m

20/23 ・駆動部の選定

チェック２で選ばれた駆動部で、且つ、必要トルク(TSB = 80.6 N-m)を上回る駆動部は、

･･･（テーブル４－１）駆動部トルク（チェック 3用途、逆動作、PS =0.392 MPa）参照

(駆動部 No.4)：SHT 50 (H)･････157.9（駆動部トルク N-m）

TI 21F0A4

（駆動部 No.6）：STD 50 (H)･････338.6

（駆動部 No.7）：SHT 100 (S)･････858.6 ＞80.6 N-m(計算値)

（駆動部 No.8）：SHT 100 (H)･････649.3

となります。

・以上、チェック 1～3を、表にまとめて見ます。

弁口径：150A (Shaft DOWN-Stream)

PS（供給空気圧）：0.392 MPa

作動：(Air-to-open, Fail-close)

〈チェック１〉 〈チェック２(ｲ)〉 〈チェック３〉 駆動部

ダイナミック・トルク シーティング・トルク ブレークアウト・トルク

駆

動

部 TD N-m TSB N-m TSB N-m

駆動部選定

NO.

サイズ ス プ

リング 駆動部トルク 可否 駆動部トルク 可否 駆動部トルク 可否

（計算値） (66.6) (80.6) × (80.6)

1 S 84.4 〇 8.1 ×

2

STD 25

H 38.1 × ×

3 S 180.7 〇 34.5 × ×

4

SHT 50

H 106.9 〇 100.7 〇 157.9 〇 ◎

5 S 319.4 〇 25.0 〇 ×

6

STD 50

H 185.4 〇 129.5 〇 338.6 〇 〇

7 S 629.5 〇 82.5 〇 858.5 〇 △

8

SHT 100

H 128.8 〇 292.2 〇 649.3 〇 △

21/23 ４－６ ShearStream駆動部サイジングに用いる計算記号及び使用データ ・計算式使用記号一覧

サイジング計算式登場の使用記号は、各 チェック 毎に完結するように、全て記載してあります。

また、4タイプ共通の表であるため、どのタイプで使用するかが識別出来るようにしてあります。

・駆動部サイジング・データ（テーブル４－１）

タイプ 1, 2, 3, 4共通に用いるシリンダ、スプリング・データです。

・駆動部サイジング・データ（テーブル４－２）

タイプ 1, 2, 3, 4共通に用いる流体力計算用データです。

〔ShearStream駆動部サイジング計算式・使用記号一覧〕（表４－１）

1 2 3 4駆動部サイズ 〇 〇 〇 〇 （テーブル４－１）

PS 〇 〇 〇 〇 供給空気圧 MPa （テーブル４－１）TD 〇 〇 ダイナミック・トルク（計算値） N-mTP 〇 〇 パッキン・トルク N-m （テーブル４－２）CD 〇 〇 ダイナミック・トルク係数 （テーブル４－２）

ΔPeff 〇 〇 実効差圧(ΔPeff=∆Pとする) MPa チョークド・フロー発生時は別途

ΔP 〇 〇 実差圧（コントロール時） MPa駆動部トルク 〇 〇 （チェック1用･･･正/逆動作、PS毎) N-m （テーブル４－１）･･･

（チェック1用途）TSB 〇 〇 〇 〇 シーティング（ブレークアウト）トルク N-mTP 〇 〇 〇 〇 パッキン・トルク N-m （テーブル４－２）TS 〇 〇 〇 〇 シート・トルク N-m （テーブル４－２）CB 〇 〇 〇 〇 ベアリング・トルク係数 （テーブル４－２）CS 〇 〇 〇 〇 シート・トルク係数 （テーブル４－２）

∆Ｐｍａｘ 〇 〇 〇 〇 最大差圧（締切り時） MPaA 〇 〇 計算用変数(A = TS - ∆PmaxCS) N-m A＜0のとき、A=0とする

駆動部トルク 〇 〇 〇 〇 （チェック2(ｲ)用･･･正/逆動作毎) N-m （テーブル４－１）･･･

（チェック2(ｲ)用途）駆動部トルク 〇 〇 〇 〇 （チェック2(ﾛ)用･･･正/逆動作、PS毎) N-m （テーブル４－１）

（チェック2(ﾛ)用途）TSB 〇 〇 〇 〇 シーティング（ブレークアウト）トルク N-m （計算値･･･チェック2のTSと同一

駆動部トルク 〇 〇 〇 〇 （チェック3用･･･正/逆動作、PS毎) N-m （テーブル４－１)･･･

（チェック3用途）

チェック

参　　照

3

1

2

タ　イ　プ名　　　称 単　位記　号

共通

TI 21F0A4

22/23 〔ShearStream駆動部サイジング・データ〕（テーブル４－１）

PS供 給空気圧

NO. (MPa G) 逆動作 正動作 逆動作 正動作 逆動作 正動作

0.294 53.4 90.2 91.1 53.40.392 84.4 124.2 124.2 84.40.490 115.2 157.2 157.2 115.20.588 146.1 190.2 190.2 146.10.392 38.1 82.6 82.6 38.10.490 69.0 116.7 115.7 69.00.588 99.7 148.8 148.8 99.90.294 120.4 159.4 159.3 120.40.392 180.7 223.9 223.9 180.70.490 241.1 288.4 288.4 241.10.392 106.9 157.9 157.9 106.90.490 167.1 222.6 222.6 167.10.294 211.8 325.9 325.9 211.80.392 319.4 442.8 442.8 319.40.490 426.9 559.8 559.8 426.90.588 534.4 676.8 676.8 534.40.392 185.4 338.6 338.6 185.40.490 292.8 455.7 455.7 292.80.588 400.3 572.6 572.6 400.30.294 413.8 623.2 623.2 413.80.392 629.5 858.5 858.5 629.50.392 128.8 649.4 649.3 128.80.490 344.2 884.8 884.8 344.20.294 485.6 784.8 784.7 485.60.392 751.8 1072.7 1072.7 751.80.490 1017.9 1360.8 1360.8 1017.90.588 1284.0 1648.8 1648.8 1284.00.392 125.2 902.4 902.4 125.20.490 391.0 1190.5 1190.5 391.00.588 656.8 1478.6 1478.6 656.80.294 1269.4 1631.5 1631.5 1269.40.392 1796.7 2201.5 2201.5 1796.70.490 2324.3 2771.6 2771.6 2324.30.294 643.3 1461.6 14914 643.30.392 1170.3 2032.0 2092.0 1170.30.490 1697.4 2602.6 2602.6 1697.4

・駆動部：（名称）････････STD（スタンダード・タイプ） ・駆動部トルク

　　　　　　　　　　　　　SHT（ショート・タイプ） チェック2(ｲ)：　　（サイズ）･･････25～200（呼びサイズ）･･･数値は、シリンダ概略面積(in2) 　　スプリング・トルク

（注）　　（スプリング）･･･S（スタンダード） チェック2(ﾛ)：　　　　　 H（ヘビーデューティ） 　供給空気によるトルク

・駆動部組合せ････････････◎（弁口径対応の駆動部・標準組合せ）　　　　　　　　　　　　 　〇（弁口径対応の駆動部・標準組合せ範囲）

駆動部

〈チェック１〉 〈チェック２(ｲ)〉サイズ

スプリング

駆　動　部弁口径(A)と

駆動部組合せチェック用途

駆動部トルク　N-m

50

250.0

79.4

350.0

937.8

312.9

937.8

79.4

39.4

85.5

60.6

134.3

110.8

244.3

233.4

732.5

312.9

◎

〇

8.1

49.6

34.5

100.7

25.0

129.5

82.5

292.2

H

〇 〇 〇

〇 〇

H

S

H

S

12

SHT 100

STD 100

STD 100

8

9

10

11

〇 ◎ ◎

7 S

S

H

5

6

◎ ◎

〇 〇 〇 〇

◎ ◎

S

H

S

H

STD 25

SHT 50

STD 50

1

2

3

4

80 100

150

200

〈チェック２(ﾛ）〉

タイプ1, 3のみ 各タイプ共通250

300 〈チェック３〉

各タイプ共通

TI 21F0A4

23/23 〔ShearStream駆動部サイジング・データ〕（テーブル４－２）

タイプ１，３

（液体のみ）

TS CB CS CD

50 〇 〇 3.92 31.5 4.61 0.015 0.025 0.2680 〇 〇 4.70 37.7 10.2 0.046 0.069 1.03

100 〇 〇 4.70 37.7 13.3 0.095 0.134 2.22150 〇 〇 6.37 50.3 24.5 0.238 0.269 4.1200 〇 〇 6.37 50.3 41.7 0.388 0.429 10.45250 〇 〇 9.51 75.5 106.4 1.08 0.746 22.42300 〇 〇 9.51 75.5 121.1 1.38 0.992 33.56

弁口径 (A)（シートトルク係数）

（ダイナミックトルク係数）

TP（パッキン・トルク）

150(

JIS

10K)

300(

JIS

20K)

各タイプ共通(1～4)データ本体定格

PTFE（テフロン）N-m

AFP（アスベストフリー）N-m

（シート・トルク）N-m

（ベアリング　　トルク係数）

Rev. Mar./2001

TI 21F0A4